張蒙正,鄒 宇
(西安航天動力研究所,陜西西安710100)
近期,美國X-51A、HTV-2及先進高超聲速武器 (Advanced Hypersonic Weapon,AHW)陸續進行飛行試驗,引發了研究者對高超聲速飛行器應用、前景和相關技術發展的極大關注。本文對美國典型高超聲速飛行器及其動力技術的發展歷程、現狀、發展態勢及從中可能得到的教益進行分析,供相關人員參考。
20世紀60年代以來,美國十分注重高超聲速技術的研發,連續啟動多項高超聲速飛行器的立項與研發。近年來,X-43A、Hyfly、X-51A、HTV-2和AHW等一系列高超聲速飛行器陸續開展飛行試驗,分別、陸續和不同程度驗證高超聲速氣體動力學、飛行器設計、制導與控制、熱防護、材料及動力系統等關鍵技術,并獲得部分成功,高超聲速飛行器及其動力技術的應用前景逐漸清晰,關鍵技術逐步突破,工程應用日趨接近。
1.1.1 NASP和Hyper-X
NASP計劃源于美國國防高級研究計劃局(DARPA)1982-1985年期間開展的 Copper Canyon(銅谷)項目,主要內容之一就是驗證以超燃沖壓發動機為主體的吸氣式組合循環動力系統。1989-1990年,普惠公司和洛克達因公司分別試驗了全尺寸和1/4尺寸的NASP計劃中的超燃沖壓發動機[1-2],地面模擬速度分別達到Ma 6.0和Ma 7.0。1994年11月,因技術和資金等原因,尤其是超燃沖壓發動機技術遲遲得不到突破,NASP計劃被迫取消。后續的Hyper-X計劃主要研究并演示用于高超聲速飛機和可重復使用天地往返運輸系統的超燃沖壓發動機及一體化設計技術[3]。……